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基于FFT与相关法的电力线阻波器、滤波器测试仪的研究与分析

李涛丰  
【摘要】: 电力线高频载波技术,在电力系统、电气化铁路载波通讯等领域得到了广泛应用。如在配网自动化系统、低压自动抄表系统以及载波电话中都有应用,尤其是在电力系统高频保护中更是不可或缺。目前在我国220kV及以上线路中广泛采用了高频保护作为线路的主保护,地位十分重要。有运行统计表明,高频保护的不正确动作,主要是由高频载波通道设备的不正常工作引起的。因此,保证高频载波通道设备的完好性是高频保护可靠工作的基础前提。 本文开篇先介绍高频载波通道设备——电力线阻波器、结合滤波器的结构及其组成,以及它们在电力线载波通道中的作用,对两者的特性参数进行准确的测量和定期的检查,才能保证电力载波通信正常工作。 本论文提出了基于傅立叶变换频谱分析法和相关法原理的两种特性测试方案,总结出了一套实用的电力线阻波器、结合滤波器特性参数的计算公式。两种方案均借助于MATLAB仿真证实了其有效性,并分析了它们的优缺点所在。 论文结合系统设计要求和DSP芯片的特点,分别进行了硬件系统和软件系统的设计。在硬件上,以TI公司的TMS320LF2407A为控制和处理核心,本人在原有的方案下,对所涉及的如CPLD, DDS以及高速AD芯片等进行优化重组。 在软件方面,采用了C语言和汇编语言混合的编程方式,充分利用了汇编语言适于FFT运算的优点以及C语言灵活、简便的优势。软件的编制采用了模块化的方式,把不同功能的模块结合为整体。文中给出了系统主程序设计框图,阐明了编程思想和程序结构,利用中断服务程序节省了DSP的资源,使程序运行更为高效快捷。 本课题的研究,使得阻波器、滤波器的测量原理更加完备及实用,并对系统装置的研制进行了深入的细化,论文最后对本课题涉及的项目进行了总结。


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